[发明专利]从血管树图像对内窥镜的机器人控制

权利要求书

1.一种机器人引导系统，包括：

机器人单元（10），其包括

内窥镜（12），其能够操作用于生成解剖区域内的血管树的手术中内窥镜图像（14），以及

机器人（11），其能够操作用于在所述解剖区域之内移动所述内窥镜（12）；以及

控制单元（20），其包括

内窥镜控制器（22），其能够操作用于生成所述解剖区域之内的内窥镜路径，其中，所述内窥镜路径从所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）的图形表示到所述血管树的手术前三维图像（44）的图形表示的匹配导出，以及

机器人控制器（21），其能够操作用于命令所述机器人（11）根据所述内窥镜路径在所述解剖区域之内移动所述内窥镜（12）。

2.根据权利要求1所述的机器人引导系统，其中，所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）的所述图形表示到所述血管树的所述手术前三维图像（44）的所述图形表示的所述匹配包括：

生成从所述血管树的所述手术前三维图像（44）的几何表示导出的主图；

生成从所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）的几何表示导出的子图；以及

将所述子图匹配到所述主图。

3.根据权利要求2所述的机器人引导系统，

其中，所述主图包括表示所述血管树的所述手术前三维图像（44）内的所述血管树的每个分叉的节点的主集合；并且

其中，所述子图包括所述节点的主集合的子集，所述节点的子集表示所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）内的所述血管树的每个分叉。

4.根据权利要求3所述的机器人引导系统，其中，所述子图到所述主图的所述匹配包括：

在所述主图中建立所述节点的垂直排序和水平排序中的至少一个。

5.根据权利要求2所述的机器人引导系统，其中，所述内窥镜控制器（22）还能够操作用于根据所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）的所述图形表示到所述血管树的所述手术前三维图像（44）的所述图形表示的所述匹配，向所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）上叠加所述血管树的所述手术前三维图像（44）的所述几何表示。

6.根据权利要求5所述的机器人引导系统，其中，所述内窥镜控制器（22）还能够操作用于在所述血管树的所述手术前三维图像（44）的所述几何表示到所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）上的叠加图像内生成所述内窥镜路径。

7.根据权利要求2所述的机器人引导系统，

其中，所述子图到所述主图的所述匹配包括所述节点的子集到所述节点的主集合的多个匹配结果；并且

其中，选择所述多个匹配结果中的一个作为所述子图到所述主图的匹配。

8.根据权利要求1所述的机器人引导系统，其中，所述血管树是冠状动脉树。

9.一种用于内窥镜（12）和机器人（11）的控制单元（20），所述内窥镜（12）能够操作用于生成解剖区域内的血管树的手术中内窥镜图像（14），所述机器人（11）能够操作用于在所述解剖区域之内移动所述内窥镜（12），所述控制单元（20）包括：

内窥镜控制器（22），其能够操作用于生成所述解剖区域内的内窥镜路径，其中，所述内窥镜路径从所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）的图形表示到所述血管树的手术前三维图像（44）的图形表示的匹配导出；以及

机器人控制器（21），其能够操作用于命令所述机器人（11）根据所述内窥镜路径在所述解剖区域内移动所述内窥镜（12）。

10.根据权利要求9所述的控制单元（20），其中，所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）的所述图形表示到所述血管树的所述手术前三维图像（44）的所述图形表示的所述匹配包括：

生成从所述血管树的所述手术前三维图像（44）的几何表示导出的主图；

生成从所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）的几何表示导出的子图；以及

将所述子图匹配到所述主图。

11.根据权利要求10所述的控制单元（20），

其中，所述主图包括表示所述血管树的所述手术前三维图像（44）内的所述血管树每个分叉的节点的主集合；并且

其中，所述子图包括所述节点的主集合的子集，所述节点的子集表示所述血管树的所述手术中内窥镜图像（14）内的所述血管树的每个分叉。